A Howard Hughes Medical Institute tavalyi előadássorozata az evolúcióról. Amolyan témaspecifikus Mindentudás Egyeteme deluxe, két remek előadóval David Kingsley-vel és Sean Carroll-al.
(Jó, jó, kicsit későn ébredtem, de tényleg csak most futottam bele.. ;-))
Akit érdekelt a Darázs bölcső post, az a (kvázi) utóiratnak is örülhet: most már a darazsak születésének pillanatáról készült videó is ott figyel a Loomon.
És ha már potyázás. Az effajta opportunista, csak saját érdeket figyelembe vevő életmód “címerállata” a mi égövünkön a kakukk. Azonban ez a típusú “mással keltetem ki a tojásomat” taktika nemcsak a már említett madárra jellemző, hanem számos más kontinensen élőre is, pl. az afrikai indigómadár fajokra. Utóbbiak a különböző tűzpintyek fészkeire “járnak rá”, de általában egy indigómadár faj, egy adott tűzpinty faj fészkére “specializálódik”, és a felnövekvő fiókák mostoha szüleik énekének számos elemét beleépítik saját dalaikba. Most azonban Afrikában dolgozó madarászok arra lettek figyelmesek, hogy a kék indigómadár két, különböző fajhoz tartozó pinty fészkét kezdte parazitálni: az afrikai tűzpintyét és a fekete-hasú tűzpintyét. Ennek aztán az lett a következménye, hogy a különböző fajok fészkében felnövő indigómadár fiókák eltérő dallamokat építenek be saját repertoárjukba, és ami még érdekesebb, de nem váratlan, hogy a tűzpinty fészekben felnőtt nőstények elsősorban a hasonló körülmények között felnevelt indigómadár hímek énekét találták vonzónak, ill. a vice-versa (a fekete hasú pintyek által felnevelt indigómadár nőstények az ugyancsak fekete-hasú pintyek által pátyolgatott hímek énekétől gyengültek el). Vagyis, summa summarum, a jelek szerint a dalpreferenciák miatt, a kék indigómadár azonos területen élő populációja lassan két részre szakad, amelyek nem szaporodnak egymás között, így ún. reproduktív izoláció keletkezik. Ez pedig a fajkeletkezés első lépése. Ha megfelelő hosszú iőn keresztül fennáll az izoláció, akkor a két társaságban fokozatosan megjelenő genetikai változások ahhoz fognak vezetni, hogy eljön a pillanat amikor már akkor sem lennének képesek közös utódot létrehozni különböző hátterű szülők, ha akarnának.
Ami külön érdekessé teszi ezt a folyamatot, hogy jelen esetben a két csoport ugyanazon a területen él, azaz szimpatrikus speciáció figyelhető meg. Ez pedig, bár anno Darwin maga is számolt vele, sokáig az evolúciós elmélet mostohagyerekének számított, mert a 20. század során a biológusok elsősorban az ún. allopatrikus speciációt részesítették előnyben, amikor valamilyen földrajzi izoláció (folyó, hegy, stb. általi elválasztódás) okozza az eredetileg azonos genetikai hátterű populáció szétválását és fokozatosan új fajjá alakulását. Bár, mint említettem a szimpatrikus speciáció ötlete nem új keletű, és eddig is voltak olyan esetek amikor bizonyítottnak tűnt, hogy végbement (pl. számos bölcsőszájú halfaj kialakulásakor), az indigómadár esete bizonyára szintén hozzájárul majd ahhoz, hogy ismét bekerüljön a “mainstream” gondolkodásmódba.
Pennisi, E. (2006) EVOLUTIONARY BIOLOGY: Speciation Standing in Place Science 311: 1372 – 1374.
Szűk egy éve kissebb szenzációt keltett egy laoszi piacon talált rágcsáló teteme, amely egy addig ismeretlen fajnak bizonyult. A Laonastes emigmamus névre keresztelt mókus nagyságú lényről az eheti Science közöl egy részletes elemzést és mint kiderül puszta létén kívül még hordozott meglepetéseket. A csonttani vizsgálatok szerint ugyanis a Laonastes egy szintén tavaly felfedezett, de 11 millió éve kihaltnak vélt emlőscsoport, a Diatomyidae utolsó élő képviselője. A csoport érdekessége, hogy bár képviselői Ázsiában éln(t)ek, mind a csonttani, mind a molekuláris vizsgálatok szerint az elsősorban Afrikára és Amerikára jellemző sülszerűek alrendjének (Hystricognathi) közeli és ősi testvércsoportja. Ez pedig azt sugallja, hogy utóbbi csoport szintén valahol Dél-Kelet Ázsiában jelent meg először és onnan terjedt el a későbbiekben.
(Nem bírom azért megállni, hogy ne kötekedjek egy kicsit: a szerzők már a cikk címében is a kicsit szenzációhajhász “Lázár-effektus” kifejezést használják annak leírására, hogy egy korábban kihaltnak vélt csoport élő tagját fedezték fel. Az ilyesmi elmegy a populáris médiában, de minek egy szakcikkbe, melynek értékét úgyis a közölt adatok minősége határozza meg….?)
Dawson, MR, Marivaux, L, Li, C, Beard, KC, and Métais, G (2006) Laonastes and the “Lazarus Effect” in Recent Mammals. Science 311: 1456 – 1458.
Potyázni egy egészen kifizetődő dolog (amíg rajta nem kapják az embert), s nincs ez nagyon másképpen az állatok között sem. Számos faj komoly erőfeszítéseket tesz, hogy pl. mérget termelve és ezt feltűnő mintázattal reklámozva elriassza ragadozóit, amelyek általában a méreg okozta kellemetlen élményt igen hamar megtanulják a mintázattal összekapcsolni. (és később elkerüni) Gyakran ezt használja ki néhány, ugyanazon a területen lakó prédafaj, amelyek egyszerűen “lemásolják” a valóban mérgező társaik mintázatát, s így élvezik az ahhoz kapcsolódó védelem jótékony hatását (ezt nevezzük Bates-i mimikrinek).
Kérdés, azonban hogy kit érdemes utánozni, ha többfajta mérgező rokonaj is él a környéken. A józan ész azt mondatná, hogy a legmérgezőbbet, hiszen a ragadozók azt kerülik majd el a legnagyobb ívben, vagyis ez biztosítja a legnagyobb védelmet …. vagy esetleg néha mégsem, és erre világít rá a Nature egyik cikke.
Az ecuadori Amazonban két élő számos békafaj közül háromra koncentráltak a cikk szerzői: a mérgező Epipedobates bilinguis-re illetve Epipedobates parvalus-ra (mindkettőnek piros pöttyös háta van, de az előbbi sárga könyökkel és csípővel is rendelkezik), valamint az őket utánozó, de egyébként ártalmatlan Allobates zaparo-ra. Azokon a területeken, ahol a két mérgező faj élettere nem fed át, az A. zaparo mimikrije (várható módon) a területre jellemző Epipedobates faj mintázatát utánozza. Azonban van egy szűk régió, ahol a két mérgező béka egyaránt előfordul. Itt azt várnánk, hogy az utánozó faj is “átfed”, azaz mindkét mintát mutatja (netán valami átmenetet), vagy ha mégsem akkor a fent említett okok miatt a mérgezőbb fajt utánozza. (1. Ábra) Meglepetésre, nem így van, hanem az A. zaparo egyedek egyöntetűen a kevesbé mérgező E. bilinguis mintázatát vették fel.
A kérdés tehát adott: miért? Azért mert kifizetődőbb, ugyanis nagyobb védelmet nyújt. A két mérgező békafaj egyedeit naiv csirkékkel összeengedve azt vizsgálták mennyire képes a csirke megtanulni a mintázat és a kellemetlen élmény összekapcsolását, és milyen “mély nyomokat” hagy benne a tanulás. A kevésbé mérgező E. bilinguis-en kondicionált egyedekkel tanított csirkék, mint az várható volt, a tanulás után nemcsak az E. bilinguis, de az őt utánzó A. zaparo békákat is kerülték, de a mintázatban különböző E. parvalusokat nem. (2. Ábra a.) Ellenben (és ez a kulcsmegfigyelés) a mérgezőbb E. parvalus-al “kiképzett” csirkék később mindent messziről elkerültek, ami csak egy kicsit is emlékeztetett a békára: az E. bilinguis-t (és az őt utánzó A zaparo-t) is! (2. Ábra b.) Vagyis, mivel a mérgezőbb fajjal való találkozás sokkal általánosabb szenzitizációt (érzékenységet) vált ki a ragadozóban, jobban megéri a kevésbé mérgező fajt utánozni, mert annak a mintázata egyszerre nyújt védelmet mind a mérgezőbb, mind a kevésbé mérgező fajokhoz szokott ragadozókkal szemben. Ha csak a mérgezőbb fajt utánoznák, védetlenek lennének az olyan ragadozókkal szmeben, akik korábban csak a kevésbé mérgező fajt ismerték.
Darst C. R. and Cummings M. E. (2006) Predator learning favours mimicry of a less-toxic model in poison frogs. Nature 440: 208 – 210.
Egyszer régebben már szóbakerült a citokróm nevű enzimek jótékony detoxifikáló hatása az egyik jellegzetes emberi addikció, a cigarettázás kapcsán, mostanság pedig a Nature blogjában a koffein és a citokrómok kapcsolatára vonatkozó hírt boncolgatnak.
A jelek szerint ugyanis egy másik citokróm, a CYP1A2, egyes allélikus variánsai befolyásolhatják a szívroham valószínűségét. Az említett génnek két variánsa létezik, az egyik (a normális) amelyik gyorsan képes a koffein lebontására, illetve a másik amelyik esetében a lebomlás lelassul. A felmérés szerint azok az emberek (pontosabban costa-ricaiak) akik az utóbbira nézve homozigóták (vagyis bennük a gén mindkét példánya ez a “lassú” allél), napi 2-3 pohár kávé elfogyasztása esetén 36%-al (napi 4 pohár felett pedig már 64%-al) nagyobb eséllyel kapnak infraktust mint a kávét nem fogyasztó, vagy 1 pohárnal megálló társaik. Mivel a “gyors” alléllal rendelkezők esetében ilyesmiről szó sincs (sőt), felmerül a kérdés, vajon a felhalmozódó koffein hogyan vezet szívelégtelenségekhez. A legvalószínűbbnek tűnő elmélet szerint, a szív saját vérellátását biztosító erek rugalmasságának befolyásolása lehet a ludas, de az sem zárható ki, hogy a sok kávét fogyasztó emberek habitusa (kevesebb pihenés, több stressz) járul hozzá indirekt módon a betegség kialakulásához.
Egyelőre azonban fölösleges a patikába rohanni genetikai gyorstesztért, mert még nincs: számos kontroll-kísérlet le kell még fusson, hogy ilyesmire lehetőség nyíljon. Pl. ki kell deríteni, hogy a “lassú” allél mennyire gyakori nem közép-amerikai populációkban, illetve mennyire egyértelmű a szívrohammal való összefüggése a másfajta genetikai háttérrel rendelkező emberekben.
De eljöhet az idő, amikor néhány ember számára a reggeli kávézás már nem feltétlenül tűnik jó ötletnek.
Bár Elliot Aronson könyve egyértelműen rólunk, emberekről szól, egyre több bizonyíték kerül napvilágra arról, hogy közeli rokonaink, a csimpánzok is megérdemelnék ezt a megszólítást.
Az eheti Science hasábjain két cikk is foglalkozik az említett főemlősök szociális szokásaival. (Gyorsan leszögezném, hogy a “társas” többet jelent mint csapatban elő, hiszen akkor koránt sem lenne ilyen szűkös ez a klub. Jelen esetben olyan viszonyra alkalmaznám, amely tudatosan választott és vállalt.) Az első cikkből [1] arra derül fény, hogy olyan feladattal szembesülve amelyet nem tudnak egyedül megoldani, a csimpánzok, hozzánk hasonlóan segítségért folyamodnak. A feladat egyszerű: a ketrec rácsain kívül, kartávolságnál távolabb van egy léc rajta gyümölcsökkel és ezt kell megkaparintani. A lécen levő két kampón egy kötél fut keresztül, amelynek mindkét vége a ketrecben van. Ezeket egyszerre meghúzva a léc elérhető közelségbe kerül, de ha csak egyik végét húzza meg a kísérleti alany, akkor hoppon marad, mert az kijön a hurkokból. Amennyiben a kötél két végét a kutatók úgy helyezték el, hogy egyetlen majom képes mindkettőt elérni, a csimpánzok boldogan magukhoz húzták a tálat és beburkolták a rajta levő ételeket, ám amennyiben egyedül képtelenek voltak a kötél mindkét végét megmarkolni, egy szomszédos ketrecből átengedték valamelyik társukat, hogy közösen oldják meg a feladatot. (Itt egy rövid filmecske a kísérletről.) Ami még érdekesebb, hogy a majmok élesen emlékeztek, mely társaik bizonyultak hatékonyak partnernek és melyek nem, s legközelebb, ha választhattak köztük, szinte minden egyes esetben a hatékonyabb társ mellett döntöttek.
A második cikk [2] 1-2 éves (vagyis szóbeli kommunikációra még gyakran képtelen) gyerekek illetve csimpánzok altruisztikus szokásait (vagyis önzetlen segítőkészségét) vizsgálta. A kísérletek során egy felnőtt/a gondozó elejtett egy tárgyat és úgy tett mintha nem tudná elérni. Annak ellenére, hogy szóbeli kommunikáció egyik esetben sem volt, mind a gyerekek (video), mind a csimpánzok (video) segítőkésznek bizonyultak, bár egyik esetben sem járt jutalom a segítségért. (A tényszerűség kedvéért: “mi” azért jobban szerepeltünk, mert a majmokkal ellentétben a gyerekek nem csak ismerősnek segítettek és lényegesen hatékonyabbak is voltak. ;-)) Egyesek szerint ez az altruista vonás lehetett az egyik fontos összetevő, amely az emberi társadalom sikerességét is megalapozta, hiszen kalákában könnyebb jelentős dolgokat teljesíteni, mint egyedül.
[1] Melis AP, Hare B, Tomasello M. (2006) Chimpanzees recruit the best collaborators. Science 311: 1297-300.
[2] Warneken F, Tomasello M. (2006) Altruistic helping in human infants and young chimpanzees. Science 311: 1301-1303.
és fel is tette az internetre. (A hossz okán az olvasás megkezdése előtt ajánlom ropi és üdítő bekészítését. ;-))
Válasz természetesen lesz, ha jól saccolom a rám váró egyéb feladatokat, akkor kb. 4-5 héten belül.
Időnként trivialitásnak tetsző dolgokról is érdemes szót ejteni, ha igazolást nyernek azért, ha nem akkor meg azért (meg egyébként is valamivel ki kell tölteni a blogot ;-)). Valahol mindannyian tisztában vagyunk vele, hogy a közös vezetéknév (főleg ha ritka) a névrokonságon túl valóban közös ősöket is sejtethet. Ennek járt utánna egy brit csoport, amelynek tagjai 150 angol vezetéknév tulajdonosainak haplotípusát vizsgálták meg.
A vezetéknevek apai ágon öröklődnek és ez gyakorlatilag azt is jelenti, hogy apáról fiúra a becses Y kromoszómán túl is garantáltan száll valami. Utóbbi, hasonlóan a mitokondriális DNS-hez, remek lehetőséget nyújt leszármazási viszonyok feltárására (a különbség az, hogy a mitokondriális genom az anyai ág térképezésére alklamas), hiszen Y kromoszómából csak egy fordul elő, így nem kell bosszankodni az ivarsejtek keletkezésekor bekövetkező rekombináció géncserélgető hatásán. Minden Y kromoszómán előfordulnak olyan szakaszok amelyek a nagyobb populációban kisebb változásokat hordoznak. De ezek a változások és különösen kombinációik (ezek alkotják az ún haplotípusokat) elég hűen adódnak tovább, így minnél több ilyen szakasz egyezik meg két vizsgált férfiben, annál nagyobb a vérrokonság valószínűsége (hasonló elven működnek az apasági vizsgálatok is, bár ott nem csak az Y kromoszómát vizslantják).
A szóbanforgó kutatás eredménye szerint a névrokonság esetén 14%-al több az esélye a vérrokonságnak, mint két különböző vezetéknevű egyén esetén (ez talán nem tűnik soknak, de statisztikailag már igen jelentős), és minnél ritkább a név ez az esély annál nagyobb. Vagyis amennyiben becsben őrzött okiratainkon egy ritka vezetéknév tetszeleg, érdemes végignyálazni a telefonkönyvet rég elveszettnek hitt nagybácsik után kutatva…
(Igen, most leírtam a spanyolviasz feltalálását… ;-))
King, TE, Ballereau, SJ, Schürer, KE, and Jobling MA (2006) Genetic Signatures of Coancestry within Surnames Current Biology 16(4),384-388.
..re jó? A kérdés nem egyszerű és már hosszú ideje foglalkoztatja a biológusok fantáziáját. Hiszen, amennyiben egy élőlény sikeressége (fitnessze) utódai számában mérhető, akkor az ivartalanul (pl. partenogenezissel) szaporodó fajok (ahol minden egyed kvázi nőstény) lényeges előnyt képviselnek az ivarosan szapordó társaikkal szemben: nem kell stresszelni a párválasztással, nem kell energiát ölni az udvarlásba, s az utódok mindegyike garantáltan maga is nagyon sok utódot fog létrehozni. És mégis, valamiért a szex sikere az élővilágban vitathatatlan, azaz valamilyen konkrét előnyt kell nyújtson gyakorlóinak.
Ilyen előny lehet pl. az előnyös mutációk gyors elterjesztése egy populáción belül. Hiszen egy-egy valóban hasznos mutáció kis valószínűséggel jelenik meg, így az ivartalanul, azaz aszexuálisan szaporodó fajokban hosszú időbe telik, amíg a hasznos “A” mutáció után megjelenik a hasznos “B” mutáció, stb. Ezzel elentétben ivaros (szexuális) szaporodás esetén a különböző mutációk különböző egyedekben is megjelenhetnek, majd szaporodáskor genetikai állományok keveredése révén gyorsan együttesen tünhetnek fel az utódokban.
Ugyanakkor a mutációk zöme nem előnyös, hanem kifejezetten hátrányos. Ezek kiküszöbölésére is lehetőséget nyújthat a szex, és ezt a folyamatot sikerült az Indiana University kutatóinak dokumentálnia. A közönséges vizibolha (Daphnia pulex) esetében léteznek mind szexuálisan, mind aszexuálisan szaporodó populációk. Érdekes módon utóbbiakban kb. 4x több aminosav-változást okozó (és ezért az esetek elsöprő többségében káros) mutáció halmozódik fel néhány generáció alatt mint szexuálisan szaporodó társaikban. Ez, ha belegondolunk nem teljesen meglepő, hiszen ivartalan szaporodás esetén, ami elromlott azt nincs hogyan kijavítani és a káros mutációk folyamatoan gyülekezni fognak (míg az adott vonal ki nem pusztul), ellenben ivaros szaporodáskor van rá esély, hogy ha az egyik szülőben elő is fordul a káros mutáció, mivel a másik szülőben nincs jelen, az utód az adott gén legalább egy működő változatát fogja hordozni. Azaz, amint a cikket közlő Science kommentátora megjegyzi: ebben az értelemben a férfiak azért létezhetnek, hogy segítsék a nőket káros mutációiktól megszabadulni.
S. Paland, M. Lynch (2006) Transitions to Asexuality Result in Excess Amino Acid Substitutions Science 311, 990.